丁香属植物种质资源保存及繁育推广应用研究

对适合北方地区种植的丁香Syringa大量引种、进行筛选,从中选出了有推广价值的丁香12种,并对不同的品种进行了扦插繁殖试验.不同品种其生根成活率有很大差别,其中什锦的成活率最高,而且什锦丁香具有2次开花现象.通过这个课题,呼和浩特市的市花品种得到了极大的丰富,并在呼和浩特植物园建立了丁香专类园,为丁香属植物种质资源的保存及繁育奠定了基础.     

非生物胁迫下植物衰老和热激蛋白响应

非生物胁迫下植物细胞会提前启动衰老(senescence)程序以逃避胁迫,表现为叶绿素加速降解、光合作用减缓、蛋白质降解和活性氧增多等,进而导致植物早熟减产、品质下降。本文回顾了非生物胁迫下植物衰老过程中生理生化变化及热激蛋白(heat shock proteins, HSPs)响应,指出衰老表现为生理和分子方面的典型应激反应,同时受到激素及衰老响应基因的调节。HSPs作为分子伴侣协助蛋白质正确的折叠或组装,防止蛋白质不可逆聚集,参与蛋白跨膜运输及靶蛋白降解等多种生物功能,以维持细胞在不良发育条件下的稳态。本文为进一步研究植物非生物胁迫耐受性提供重要参考。     

3种鼠尾草属植物光合作用-光响应特性研究

研究丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草光合作用-光响应特性,阐明其对环境光合特性的适应和生理响应,为丹参田间高产栽培技术、鼠尾草属野生植物资源的引种和保护提供理论依据。测定丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草叶绿素含量,并利用LI-6400便携式光合仪研究其光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和C₃植物光响应新模型对光响应曲线进行拟合比较研究。结果显示,3种鼠尾草属植物的叶绿素含量存在明显差异。其光响应曲线均符合C₃植物光响应新模型。丹参表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pn_max)、光补偿点(LCP)均最低,分别为0.040 3,13.32 μmol/(m²·s),24.37 μmol/(m²·s);宝兴鼠尾草为最高;短唇鼠尾草居中。3种植物的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)对不同光合有效辐射(PAR)的响应均有一定程度的差异。C₃植物光响应新模型拟合的结果最好。丹参和宝兴鼠尾草不属于典型的阳性植物,短唇鼠尾草则更为耐荫。可以采取与玉米等高竿作物间作或套作,缓和蒸腾作用,以达到提高丹参净光合速率的目的。     

草原植物光合生理生态研究

在内蒙古典型草原地区20年来所进行的草原植物光合生理生态研究取得了如下成果:(1) 通过研究光照、大气温度、湿度和CO2浓度等自然生态因子对草原植物光合作用的影响、光呼吸和暗呼吸与光照和温度的关系、光合速率的日变化和季节变化以及不同叶位叶片和地上器官光合速率的差异,深入剖析了草原植物的光合生产过程;(2) 从光合生理生态角度研究了草原植物的光生态类型、水分生态类型和碳代谢类型的划分指标;(3) 探讨了草原植物光合作用与刈割、土壤水分、氮素和植物生长调节剂等人为生态因子的关系,以及草原植物光合作用午间降低的原因和减缓措施,为提高草原第一性生产力提供了理论依据.     

草原植物光合生理生态研究

在内蒙古典型草原地区２０年来所进行的草原植物光合生理生态研究取得了如下成果：（１）通过研究光照,大气温度,湿度和ＣＯ２浓度等自然生态因子对草原植物光合作用的影响,江呼吸和暗呼吸与光照和温度的关系,光合速率的日变化季节变化以及不同叶位叶片和地上器官光合速率的差异,深入剖析了草原的光合生产过程;（２）从光合生理生态角度研究了草原植物的光生态类型,水分生态类型和碳代谢类型的划分指标;（３）探讨了草原植物     

植物非叶绿色器官光合特征研究进展

植物的光合作用是最重要的化学反应之一,是生产人类和动物所需食物和氧气以及净化水源的重要过程。从光合作用着手提高植物产量一直是研究热点。挖掘植物非叶绿色器官光合潜力是提高植物整体光合能力的一个重要途径,一些植物非叶绿色器官在逆境条件下具有蒸腾速率较低、水分利用效率较高、渗透调节能力更强等特点,表现出优于叶片的光合抗逆性且具有可观的产量贡献。简要综述了非叶绿色器官光合作用的相关研究,主要包括植物繁殖器官及茎的光合表现、研究植物器官相对贡献率的方法、非生物胁迫对植物非叶绿色器官的影响、非叶绿色器官光合途径的鉴定及非叶绿色器官再固定CO₂等方面,分析了非叶绿色器官光合贡献率评价方法上存在的优缺点,并对未来在非叶绿色器官光合研究方向上作以展望。     

沿民勤绿洲荒漠过渡带分布的4种优势植物光合生理响应

绿洲荒漠过渡带植被在防止荒漠化过程中起到重要作用,因而对其优势植物的光合生理特征和健康状况评价尤为重要。本试验研究了过渡带不同分布区(从绿洲到荒漠方向依次为:绿洲边缘区、过渡带2区、过渡带3区和荒漠边缘区)4种优势植物的光合生理生态特性。结果表明,在民勤绿洲荒漠过渡带沿荒漠方向梯度下,4种植物叶片(同化枝)含水量和总叶绿素含量逐渐降低,而类胡萝卜素含量逐渐增加,从而减轻过渡带植物的氧化胁迫,说明4种植物受到不同程度的干旱胁迫;4种植物的光合能力随着绿洲向沙漠的延伸逐渐降低,但下降幅度不一致,白刺下降最小,梭梭和芦苇下降较大,沙拐枣在绿洲边缘和过渡带3区较高,而在过渡带2区和荒漠边缘较低;它们的气孔导度与光合能力变化趋势一致,与植物叶片(同化枝)水分利用效率和蒸腾速率变化趋势不同。芦苇和白刺在过渡带2区水分利用效率最高,沙拐枣在过渡带3区最高,梭梭则为逐渐降低。4种植物叶绿素荧光参数F_v/F_m和F₀变化趋势表明梭梭在过渡带梯度下,发生了伴随着光系统破坏的长期光抑制,从而降低其光合活性,而白刺叶片光系统却没有明显受到环境因子的胁迫;芦苇和沙拐枣只有在荒漠边缘才受到严重的胁迫,这些结果表明白刺比芦苇和沙拐枣更适应于过渡带旱化生境,梭梭的适应能力最差。总之,上述研究结果为认识荒漠绿洲过渡带优势植被退化的生理生态学机制和植被恢复过程中物种的选择提供了有力的科学依据。     

干旱胁迫条件下菊苣的光合响应

研究了3种具有不同抗旱性的菊苣(Cichorium intybus)[航天诱变新品系PA 43、PA 82和亲本普那菊苣]的光合特性及对干旱胁迫的响应。结果表明,3个菊苣品系的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Cond）日变化趋势都是双峰曲线。午间有明显“午休”现象,且导致午休的主要原因是非气孔因素。PA 82的Pn、Tr、Cond值均最高,PA 43的相应值均最小;3个菊苣品系的胞间CO2浓度（Ci）在10:00－12:00时比较低,其变化曲线与Pn相反。水分利用效率（WUE）以PA 82为最高,普那菊苣居中,PA 43为最低。随着干旱胁迫程度的加剧,3个菊苣品系的Pn、Tr、Cond、暗适应下PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、暗适应下PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、光化学猝灭系数（qP）均有一定程度的降低。其中,PA 82下降速度慢、幅度小,PA 43下降速度快、幅度大。Ci、qN值随着胁迫程度的加剧呈上升趋势。其中,PA 82上升速度慢、幅度小,PA 43上升速度快、幅度大。相对于抗旱性弱的菊苣PA 43,抗旱性强的菊苣PA 82、 普那菊苣在受到严重干旱胁迫时,具有较强的抵抗干旱的能力。     

转苜蓿MsOr基因烟草光合-光响应和光合-CO2响应曲线特征研究

为明确苜蓿（Medicago sativa）Orange基因的表达对植物光合作用的影响,以转Orange（MsOr）基因型烟草（TOR1与TOR2）和野生型烟草（WT）为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO₂响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明：直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO₂响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO₂浓度范围内,随光强和CO₂浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO₂饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO₂补偿点显著低于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明：苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO₂利用能力,增强了植株对高光强、高CO₂浓度环境的适应能力。     

干旱胁迫对4种决明属植物光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以4种决明属植物草决明(Cassia obtusifolia)、望江南(C.occidentalis)、伞房决明(C.corymbosa)、双荚决明(C.bicapsularis)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对4种决明属植物的叶绿素含量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。结果显示,1)干旱胁迫导致4种决明属植物的叶绿素含量下降,望江南的下降幅度最小,说明望江南在水分减少的情况下仍具有较高的光合作用能力,伞房决明的叶绿素含量在3种处理下都趋于最高水平,表明伞房决明光能吸收、转换和传递能力较强;2)干旱胁迫导致4种决明属植物气孔导度(Gs)降低,气孔限制值(Ls)升高,伴随着胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降,表明是气孔因素造成的,此后,除草决明外其它3种植物的Ci均升高,Ls均下降,这是非气孔因素造成的;在干旱胁迫下望江南具有较高的光合速率,伞房决明具有相对较高的气孔开放度;3)干旱胁迫导致4种决明属植物的最大荧光(Fm)和光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升,表明PSⅡ结构受到破坏或者植物进行了热耗散。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)上升,说明干旱胁迫对PSⅡ造成伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。望江南表现的最稳定,说明望江南具有较强的抗旱性。     

祁连山高寒草甸4种植物荧光特性的季节变化

高寒草甸围栏草地上选取矮嵩草(Kobresia humilis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、扁蓿豆(Melissitus rutenica)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)4种优势植物,用Mini-IMAGING-PAM测量叶片叶绿素荧光参数的季节变化。结果显示:(1)8月干旱,植物的光合能力受到严重影响,Fv/Fm、qP、ETR值都显著降低,所以8月是当地草地的敏感期;(2)矮嵩草、垂穗披碱草、黄花棘豆在生长后期的光合能力不如生长前期,而扁蓿豆在生长后期要高于前期,而且抗旱能力要高于其他3种植物;(3)垂穗披碱草、黄花棘豆、扁蓿豆在生长后期的光保护能力高于前期,矮嵩草在生长前期高于后期。     

氮素营养对菠萝蜜幼苗生长及光合荧光特性的影响

为探究菠萝蜜幼苗对酰胺态氮肥的需求量的适宜施氮量,本试验以马来西亚1号嫁接苗为试验材料,比较不同氮素水平对菠萝蜜幼苗生长、叶片光合荧光特性的影响。结果表明,随施氮量的增加,菠萝蜜叶片数、株高、茎粗、叶面积、地上部干重、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量均呈先升高后降低的趋势,且均在施氮量为N1（5 g/株）时达最大值。三个施氮水平的叶片非光化学淬灭系数（NPQ）显著低于N0水平。N1水平的光系统Ⅱ活性（Fv/Fo）显著高于N0,Fv/Fm和Fv/Fo值均是N1>N2（10 g/株）>N3（15 g/株）。N1、N2水平较N0显著增加实际光能转换效率（ΦPSII）和相对电子传递效率（rETR）。其中净光合速率和光系统Ⅱ活性互作对菠萝蜜生物量变化的解释量最大,为39.1%。综上,在本试验条件下,菠萝蜜幼苗适宜的施氮量为5 g/株。     

4种除草剂对皮燕麦、裸燕麦不同生育时期光合特性的影响

为探讨除草剂对燕麦光合特性的影响,采用完全随机区组设计,测定4种除草剂48%仲丁灵、40%二甲.辛酰溴、72%2,4-D丁酯和75%苯磺隆处理下皮燕麦品种陇燕3号(Avena sativa cv.Longyan No.3)和裸燕麦品种燕2号(Baiyan No.2)的叶绿素相对含量(SPAD)值和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等光合指标。结果表明:4种除草剂均降低了皮、裸燕麦的SPAD、Pn、Gs、Tr和气孔限制值(Ls);4种除草剂对皮、裸燕麦的影响不同,其中48%仲丁灵和40%二甲.辛酰溴对光合作用影响较小,72%2,4-D丁酯和75%苯磺隆危害较大;皮、裸燕麦间对除草剂的反应存在差异,皮燕麦对4种除草剂的敏感性大于裸燕麦。     

老芒麦衰老过程中叶片叶绿素和光合作用变化特征及对养分的响应

试验以青藏高原青海省高寒草地中广泛分布和退化草地补播改良中的常用牧草品种-青牧1号老芒麦为研究对象,分析老芒麦衰老过程中叶片叶绿素和光合作用变化特征及对养分的响应。在青藏高原东北部,青海湖湖东地区设置1~6龄老芒麦自然生长田,6龄老芒麦施肥田和老芒麦连续施肥田（6年）3个处理。从2015年开始,每年5月进行老芒麦种植,播量2.25 g·m^-2,行距30 cm,小区面积15 m² （3 m×5 m）。采用KONICA MINOLTA, INC公司的SPAD分析仪,每个处理随机选取10株健康植株,从旗叶开始从上往下依次测定3片叶子的叶绿素相对含量。采用LI-COR公司的LI-6400XT便携式光合作用测量系统,在老芒麦开花期（7月底-8月初）,选择天气晴朗早上10：30-11：30,随机选取5株健康植株对其旗叶进行测量。结果表明：3龄时老芒麦叶片叶绿素相对含量出现降低趋势,6龄时老芒麦叶片出现了逆向衰老现象;随着老芒麦年龄增加,旗叶净光合速率持续降低,而胞间二氧化碳浓度呈上升趋势,气孔导度和蒸腾速率从3龄开始显著降低,且3~6龄间无显著差异;青牧1号老芒麦6龄田,氮肥和磷肥施入普遍提高老芒麦叶片叶绿素相对含量,且不同部位叶片叶绿素相对含量（33.30%~48.23%）均显著高于对照组（27.05%~30.72%）,叶片逆向衰老现象在高氮处理下得到缓解,氮肥和磷肥施入普遍提高老芒麦叶片净光合速率,N（60 kg·hm^-2）处理下叶片净光合速率最高（10.77 μmol·m^-2·s^-1）;青牧1号老芒麦在连续施肥6年处理下,低氮（45 kg·hm^-2）施肥下叶片叶绿素相对含量较高,磷肥对保持老芒麦叶片叶绿素相对含量效果不显著;中度氮肥（60 kg·hm^-2）,同时配合磷肥添加长期施入,可有效维持高龄老芒麦叶片的光合效率。     

高温胁迫下银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光特性

银杏是一种重要经济树种,随着全球气温升高,高温适应性问题已经影响了其在低纬度区域的栽培。为了探明高温胁迫对银杏叶片光合过程的影响,本研究中离体银杏枝条被置于不同温度（25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃）下处理,随即对其叶绿素荧光参数进行监测。 结果显示：40 ℃以上高温胁迫下,银杏叶片的光系统II（PSⅡ）潜在光化学效率（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）显著下降;最大荧光（Fm）、最大相对电子传递速率（rETRmax）、PSⅡ实际光化学效率（Yield）、光化学淬灭系数（qP）均显著下降;而初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（NPQ）在40℃以上高温胁迫下显著上升。本研究表明,银杏离体枝条叶片光合作用对温度变化较敏感,推测高温可能伤害了光合机构,从而对光能的吸收、转换与光合电子传递都有显著的影响。银杏离体枝条叶片的叶绿素荧光动力学参数对高温的敏感性,可能有助于快速筛选和培育耐高温的银杏品种。     

遮阴对三种豆科牧草光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为了探讨豆科牧草在遮阴条件下生态适应性及寻求适度的遮阴比例,系统研究了不同程度的遮阴处理(0%,48%,70%,95%)对3种豆科牧草的光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随着遮阴强度的提高,白三叶的光补偿点和光饱和点减小,紫花苜蓿与草木樨在适度遮阴条件下可维持较低的光补偿点和光饱和点;3种豆科牧草叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐降低,且相同遮阴处理下白三叶均高于其他2种豆科牧草,紫花苜蓿在Y3处理条件下表现为叶绿素a/b值最大;3种豆科牧草PSⅡ受到损伤的程度为紫花苜蓿＞草木樨＞白三叶;遮阴会使白三叶与草木樨的ΦPSⅡ和qP略有降低,但在Y3处理条件下,白三叶的ΦPSⅡ和qP会略有增加,而紫花苜蓿随着遮阴强度的提高,其ΦPSⅡ和qP呈先增加后减小的趋势。3种豆科牧草的耐阴强度顺序为:白三叶＞草木樨＞紫花苜蓿,其中,白三叶在70％以上的遮阴强度下仍然可以长势良好,而草木樨在48％的遮阴强度下有利于生长,紫花苜蓿则受遮阴影响较大。     

菲和芘胁迫下AMF和PGPR对高羊茅生理生态的响应

旨在探究菲和芘胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)与根围促生细菌(PGPR)对高羊茅生理生态的响应。以菲和芘1∶1混合处理浓度各0、50、100和150mg·kg^-1下对高羊茅接种AMF变形球囊霉(Gv)、PGPR荧光假单胞菌(Ps2-6)、Gv+Ps2-6和不接种对照共16个处理。结果表明,AMF、PGPR或AMF+PGPR处理均显著增加高羊茅生物量和菌根侵染率,增强植物光合作用,提高叶绿素含量,显著提高植物体内生理活性。在土壤中菲和芘100mg·kg^-1水平下,与对照相比,双接种Gv+Ps2-6处理的高羊茅叶片叶绿素a、b和总叶绿素含量分别提高57.7%、41.7%和51.8%;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)分别增加70.6%、100.0%、4.5%和78.6%;最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)分别提高2.2%和8.8%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性糖和脯氨酸含量分别是对照的1.6、1.5、2.3和2.7倍,丙二醛含量比对照下降46.0%;高羊茅株高和地上鲜重分别比对照增加63.0%和69.6%;接种PGPR处理能够增加AMF侵染率以及菌根依赖性。供试条件下,双接种Gv+Ps2-6处理增加高羊茅叶绿素含量和抗氧化能力,增强光合作用能力,降低膜脂过氧化水平,促进植物生长的作用最为显著。